3Ds_max毛发大师Hairtrix制作动物毛发.doc

3Ds max毛发大师Hairtrix制作动物毛发很多动物全身被毛，它们是CG创作的难题，很多年之前，CG的毛发曾经让多少动画师望而却步。但是不管怎么艰难，可爱的动物却往往是动画影片的主角，因此是孩子们的最爱，就算在现实生活中毛茸茸的的玩具，它们也是孩子们的好伙伴。毛茸茸简直就是可爱的代名词。因此众多的三维动画师，费尽心思的研究动物的毛发，并尽力的去完善毛发的效果。创作出了多个优秀的角色，比如冰河世纪中的一直追寻果实的松树、篱笆墙外中活泼的浣熊、马达加斯加中勇猛的狮子、快乐大脚中的可爱小企鹅、更有最近热映的功夫熊猫中的熊猫，如图68所示。对于动画电影的创作者来说CG毛发是必不可少的一门武功。在本章秘笈中，我们就来学习这门奇世绝学。 图1好，那么我们现在开始，这章我们要做的是个胖胖憨憨的大熊，它当然不是那种小朋友的可爱宠物，而应该是熊中的Boss，是真正的威风凛凛的熊。为了兼顾写实和卡通两种风格，在毛发的制作上走的是卡通偏写实的路线。我还为它摆了一个竖起大拇指的Pose，看起来就像是Hairtrix的宣传广告，如图69所示。希望软件公司能看到，并做下一个版本的宣传，哈哈！开个玩笑。好多人都觉得CG的毛发是个挺难做的东西，但是其实它真正的技术难题没多少，关键还是要有信心，有耐心，认真做，我们每个人都能做好它。套用一个刘德华为奥运会创作的励志歌曲，Every one is NO.1！这首歌有一个很棒的MV，感动了很多人，是啊，当看到残疾人运动员在比赛的时候，想想我们自己，我们还有什么理由，我们还能推脱什么，只要努力还有什么不能成功的啊？只要努力了我们每个人都是Boss，每个人都是Number one，每个人都很牛X。想一想2008年的中国，所有华人都在为尊严、为自信而努力。我给这只大胖熊起个名字就叫牛X熊。图2（1）首先，建模，这个不属于本教程的范畴。武林秘笈嘛，一般都不会教怎么扎马步。而且本秘笈第二章相对第一章来说，省略了一些操作的步骤，如果对某个步骤不够清晰，请参照第一章。模型如图70所示。图3（2）选择模型，到修改面板，按键盘的4键，进入多边形的次物体层级，依次选择部分面，然后给这些面分别指定ID，需要注意的熊身体被毛的部分整体是个ID号，这里指定的是1号。其它不会生长毛发的部分，依次分成其他ID，比如手掌、脚掌、指甲、鼻子。接在按键盘的M键，打开材质编辑器面板，选择一个空白材质球，将标准材质替换成多维子物体材质，最后将材质ID根据身体的部分命名，并分别为每个子材质指定颜色，以便在以后能方便的区分。如图71所示。图4（3）将材质指定给熊的模型，如图72所示，在图中我们能看到身体是按照被毛区和非被毛区来划分的。这样的划分在对模型生长毛发的时候会有很大的作用，不能忽视。图5（4）这一步，主要讲述的是毛发的贴图，如图73所示。这个很重要，但是根据武林秘笈都不教怎么扎马步的原则，这个不属于本教程的范畴。这个贴图，虽然会被全身的毛发覆盖，但是，有的时候在毛发的空隙中依然能看到这张贴图，而且这个贴图是决定毛发颜色的贴图，所以忽视不得。图6（5）打开主菜单的Rendering菜单下的Environment菜单，或者按键盘的数字8键。然后在弹出的Environment and Effects面板中，单击Add按钮，如图74所示。接着单击Add按钮后会继续弹出一个面板，在这个面板中选择furfx，最后单击OK按钮确认选择，并关闭面板。图7（6）为添加的毛发命名为furfx_shenti, 然后单击pick按钮在视图中拾取熊的模型。或者单击select按钮，在弹出的按照名称选择面板中选择物熊的模型。如图75所示。 图8（7）现在熊的身体上长出了毛发，如图76所示，不过这个毛发还是最初级的样子。我们会逐步的让它的效果丰富起来。 图9（8）在创建面板选择目标聚光灯，然后在场景中创建灯光，其中主光一个，辅光两个，被光一个，在保证光源方向感的基础上，以把熊全部照亮为原则。如图77所示。图10（9）继续为熊添加灯光，这次的是补光，如图78所示。主要照亮的是一些需要特别处理的部分。因为毛发对灯光很敏感，有的时候同样一盏灯，对普通模型的光照效果和对毛发的光照效果会相差很大。因此在毛发的制作过程中，一定要注意灯光的运用，或者说就用我现在的方法，将被发区和非被毛区分别打光。比如鼻子和手指甲。眼睛更是一个特殊的地方，只有专门打光才能保证眼睛的高光，所以眼睛也是专门打光的。有人可能会问，那这么专门做的灯光在动画的时候怎么办啊？没关系，最后在绑定的时候，这几个补光要和骨骼绑定在一起就好了。图11（10）选择主光，首先在修改面板中的shadows栏下，勾选ON选项，打开灯光的阴影，并将阴影改为一个毛发专用的阴影类型Composite shadow。 选择Composite shadow阴影类型之后，在灯光的修改面板中会多出来一个Composite shadow Params卷展栏，默认的被激活的阴影是shadow map，在下拉菜单中选择hairfx shadows，这种阴影是专门对毛发所施加的阴影。选择之后单击Add To List按钮，将毛发阴影添加到列表中，将其激活。如图79所示。图12（11）按键盘的M键，打开材质编辑器，选择一个空白的材质球，默认的shader是Blinn，我们将其更换为毛发专用的hairfx shader，并更改高光的参数，如图80所示。图13（12）单击Diffuse右侧的方形按钮，打开材质贴图浏览器，双击Bitmap,在弹出的面板中，找到我们为熊模型添加的贴图，双击它，为Diffuse贴图通道添加颜色贴图，如图81所示。这样一来，我们就为毛发添加了一个和模型一样的颜色贴图，这样能保证毛发颜色和模型颜色的一致性，对于身上长满花纹的动物，尤其要这样，比如虎，豹之类。 图14（13）修改毛发的长度、密度和粗细程度，并为毛发加一点儿随机值。如图82所示。这些在上一章，做小男孩头发的时候，我们用了多次，在此不再重复。 图15（14）按键盘的F9，进行一次测试渲染。如图83所示，毛发的感觉是出来了，的确生长出来的是毛发，不是其它东西，不过我们现在测试结果中的熊更像是一只毛绒玩具，毛发都是长长的，而且还很光亮，这和我们所要求的效果差的很远。 图16（15）为了改变现在毛发过于整齐光滑的效果，我们把毛发的长短粗细都增加一些变化，分别按下如图84所示的两个按钮，这两个按钮按下后，会为毛发的长度和粗度增加随机变化值。图17（16）按下按钮后，会弹出一个面板，面板中有个图表，那条绿色的线越高毛发的随机值就越大，而且还能给随机值再添加噪波值。下面我们就来调整这个图表，首先激活 Noise（噪波）值并改变它的参数到如图85中A所示。添加噪波后的绿色直线变成了随机变化的弯曲线。然后按下Presets按钮，在列表中选择如图85中B所示的按钮，按下后，绿色弯曲线整体提高到了图表的顶部，也就意味着随机值的增加。图18（17）按键盘的F9，进行一次测试渲染。如图86所示，随机值增加之后，熊的毛发增加了变化，不再光滑的像毛绒玩具了。图19（18）观察图86我们发现熊的身体现在全身都长满了毛发，甚至包括指甲这种不该生长毛发的地方。这是一个需要修正的错误，Hairtrix能让物体按照ID号来分布毛发。这个ID号指的是什么呢，就是我们为了划分材质时已经制定好的材质ID号，我们曾经把需要长毛的部分都给指定了一个1号，也就是图73中的红色部分。那么下面我们让毛发只分布在这个1号上。首先回到Environment and Effects面板中来，单击Face Level按钮，如图87中A所示，然后在打开的Pick Face Selection面板中设定毛发分布的方式是按照材质ID来分布，在输入框中输入1，如图87中B所示。 图20（19）按键盘的F9，进行一次测试渲染，我们能看到现在指甲部分已经没有毛了。如图88所示。这是刚才制定的按照材质ID来分布毛发发挥作用了。 图21（20）生长在熊身上的毛发长度并不一样，头部的会比身体要短一些。如果要精确控制毛发的长短，并让其长短变化有一个完美的过渡，最好的办法就是用图来控制。我们可以用第一章中所用的办法，为物体添加定点色。如果模型比较复杂，用顶点色画起来会有些吃力，还可以用一个更精确的办法，就是直接画出来一张黑白色的贴图。画这个贴图的道理和顶点色是一样的，不过这里我们绘制所用的软件是Body Paint,这个软件的功能很强大，简直就是3ds max和photoshop两个软件的结合，我们可以直接在三维视图的状态下，在模型表面画贴图。这个软件的使用方法不是本秘籍的范畴，以后有机会再为大家专门介绍。在Body Paint中绘制好的贴图如图89所示。图22（21）在Environment and Effects面板中，按下如图90中A所示的按钮，会打开一个面板，在面板中我们选择Map方式，并单击这个Map之后的长方形按钮，找到我们刚才画好的黑白贴图，将它添加进来，如图90中B所示。最后单击Close按钮关闭面板。图23（22）按键盘的F9，进行一次测试渲染，如图91所示，对照一下图89，我们能看到，毛发的长短按照图片的灰度来改变了长短。不过现在毛发都是直直的没有弯曲，下面就要让他们弯下来。图24（23）在创建面板下的帮助物体栏选择Hair Trix物体。在视图中创建这九个Hair Trix物体，让它的箭头方向朝向我们想要毛发弯曲的方向，如图92所示。这些Hair Trix物体是个导向器，它能让毛发朝向，箭头所指的方向。 图25（24）依次调整新创建出来的九个Hair Trix物体。选择它，在修改面板修改这个导向器的影响范围。其中Near Range的范围是导向器强度最大的范围， Far Range是导向器影响范围的衰减区域。最后设置这些导向器到如图93的样子。这九个导向器分别有两个控制胳膊，有两个控制腿，两个控制耳朵，一个控制头，一个控制后背，一个控制身体。 图26（25）再次回到Environment and Effects面板中，打开Leaning Bending卷展栏。这个卷展栏中的参数主要是控制毛发的弯曲程度的。单击select按钮，选择刚才创建的九个导向器，把它们添加进来。拾取完导向器之后，毛发依然没有受到导向器的影响，是因为默认情况下导向器对毛发的影响强度值太小，我们把这个数值调大到1.0，并且加大毛发弯曲的最大角度到85度，并改变弯曲的随机值到0.9。如图94所示。图27（26）按键盘的F9，进行一次测试渲染，结果如图95所示，我们能看到毛发按照导向器的方向做了弯曲。 图28（27）在图95中能看出来头部的毛发不够细致，我们现在要再添加一组毛发专门用在头部。方法：在Environment and Effects面板中，首先单击Add按钮，在弹出的面板中选择furfx，然后单击OK按钮确认选择，将一个新的furfx添加进列表，并改变这组新的毛发叫furfx_tou。接着单击pick按钮在视图中拾取熊的模型，让这组新的毛发长到熊的身上。如图96所示。最后单击Face level按钮，在打开的Pick Face Selection面板中设定毛发分布的方式是按照材质ID来分布，在输入框中输入1，如图87所示。图29（28）修改新添加的头部毛发的参数，分别该变长度、粗度、密度和随机变化值。如图97所示。图30 （29）为了改变现在毛发过于整齐光滑的状态，我们把毛发的长短粗细都增加一些变化，分别按下如图98所示的两个按钮，这两个按钮按下后，会弹出一个面板，面板中有个图表，那条绿色的线越高毛发的随机值就越大，然后按下Presets按钮，在列表中选择如图85中B所示的按钮，按下后绿色弯曲线整体提高到了图表的顶部，也就意味着随机值增加到了最高。 图31（30）我们新添加的这组毛发是主要生长在头部的，并不需要在身体上也生长。因此我们用一张图来控制这组毛发的分布，让它们只生长在头部。并且嘴周围，鼻子附近的毛比较短，而腮部会长一些，就像人类的络腮胡子。这些都是通过我们现在绘制的灰度图来解决的。绘制所用的软件是Body Paint。在Body Paint中绘制好的贴图如图99所示。图32（31）在Environment and Effects面板中，按下如图100中A所示的按钮，会打开一个面板，在面板中我们选择Map方式，并单击这个Map之后的长方形按钮，找到我们刚才画好的黑白贴图，将它添加进来，如图100中B所示。最后单击Close按钮关闭面板。图33（32）现在毛发的长短有了图控制，但是毛发是直的没有弯曲，因为这组新添加的毛发还没有拾取导向器。打开Leaning Bending卷展栏，如图102所示。单击select按钮，选择已经创建好的九个导向器中的四个，如图101所示。把它们添加进来。为什么只选择四个呢，因为控制胳膊和腿的导向器是不会对头部的毛发有影响的，它们的影响范围没有那么大。没必要添加它们。图34（33）拾取完导向器之后，毛发依然没有受到导向器的影响，是因为默认情况下导向器对毛发的影响强度值太小，我们把这个数值调大到1.0，并且加大毛发弯曲的最大角度到90度，并改变弯曲的随机值到0.9。如图102所示。图35（34）调整摄像机角度，按键盘的F9，对熊的头部特写进行一次测试渲染，结果如图103所示，头部的毛发效果有了明显的改善。但是还是不够，嘴和鼻子附近这种有重要表情的部分依然效果不好，那么下面我们继续再添加一组毛发，这组毛发还是生长在头部，但是主要在嘴和鼻子周围。图36（35）在Environment and Effects面板中，首先单击Add按钮，在弹出的面板中选择furfx，然后单击OK按钮确认选择，将一个新的furfx添加进列表，并改变这组新的毛发叫furfx_tou1。接着单击pick按钮在视图中拾取熊的模型，让这组新的毛发长到熊的身上。并单击Face level按钮，如图104所示。最后在打开的Pick Face Selection面板中设定毛发分布的方式是按照材质ID来分布，在输入框中输入1，如图87所示。 图37（36）修改新添加的头部毛发的参数，分别该变长度、粗度、密度和随机变化值。如图105所示。这组毛发比上一组毛发要更短，更密。图38（37）现在把毛发的长短粗细都增加一些变化，分别按下如图106所示的两个按钮，这两个按钮按下后，会弹出一个面板，面板中有个图表，那条绿色的线越高毛发的随机值就越大，然后按下Presets按钮，在列表中选择如图85中B所示的按钮，按下后绿色弯曲线整体提高到了图表的顶部，也就意味着随机值增加到了最高。图39（38）我们新添加的这组毛发是主要生长在头部的，并不需要在身体上也生长。而且主要分布在嘴和鼻子等关键部位。因此我们通过现在绘制的灰度图来控制毛发的长短。在图中纯黑色的部分也就是不生长毛发的部分。绘制所用的软件是Body Paint。在Body Paint中绘制好的贴图如图107所示。图40（39）在Environment and Effects面板中，按下如图108中A所示的按钮，会打开一个面板，在面板中我们选择Map方式，并单击这个Map之后的长方形按钮，找到我们刚才画好的黑白贴图，将它添加进来，如图108中B所示。图41(40) 打开Leaning Bending卷展栏。这个卷展栏中的参数主要是控制毛发的弯曲程度的。单击select按钮，选择已经创建好的对头部有影响的四个导向器，如图101所示。拾取完导向器之后，我们把导向器对毛发的影响强度值调大到1.0，并且加大毛发弯曲的最大角度到85度，并改变弯曲的随机值到0.3。如图109所示。这些毛是密度很大的小短毛，我们不需要它像长毛一样，需要它看起来很整齐，因此我们这里的随机值小于其它的几组毛发。图42（41）调整摄像机角度，按键盘的F9，对熊的头部特写进行一次测试渲染，现在头部的毛发效果有了明显的改善。如图110中B所示。我们可以比较一下上一次渲染的结果。如图110中A所示。图43（42）头部大概就这个样子了，为了让毛发更丰富，我们再添加一组毛发，这次添加的毛发主要是生长在后背和头顶的长毛，就像马的鬃毛，有这样的一组长毛之后，会让我们的Boss大熊显得狂野一点儿。操作方法：回到Environment and Effects面板中，首先单击Add按钮，在弹出的面板中选择furfx，然后单击OK按钮确认选择，并改变这组新的毛发叫furfx_changmao。接着单击pick按钮在视图中拾取熊的模型，让这组新的毛发长到熊的身上。最后单击Face level按钮，在打开的Pick Face Selection面板中设定毛发分布的方式是按照材质ID来分布，在输入框中输入1。让毛发不会生长在熊的指甲等部位。 图44（43）修改新添加的头部毛发的参数，分别该变长度、粗度、密度和随机变化值。如图112所示。这组毛发的长度明显长于其他毛发。密度很小，让它的粗细值更粗一点。给它一些大的随机变化值，这组长毛既然是为了显得狂野，就让它更乱一点儿吧。图45（44）我们